第14章 综合案例-【千锋教育】Python快乐编程基础入门

第14章 综合案例 代码实现 效果演示 需求分析 程序设计 1 需求分析 程序设计 代码实现 效果演示 目 录 CATALOUGUE 初心至善 匠心育人 01 02 04 03 2 了解程序的开发流程 了解程序的实现效果 掌握程序的流程控制 掌握程序的代码实现 学 习 目 标 LEARNING OBJECTIVES 初心至善 匠心育人 14.1 需求分析 2048游戏是一款数字益智游戏，如图所示。具体游戏规则如下： ① 玩家每次可以选择上下左右其中一个方向移动。 ② 每移动一次，所有数字方块都会往移动的方向靠拢。 ③ 相同数字方块在靠拢时会相加。 ④ 每次移动完成后，系统会在空白的方块中随机添加2或4。 初心至善 匠心育人 14.1 需求分析 ⑤ 当所有方块中填满数字并不能相加时，游戏结束。 ⑥ 玩家的得分为相同数字之和的累加。 根据上述游戏规则，该游戏需实现以下功能： ① 显示游戏界面。 ② 上下左右移动。 ③ 添加随机数字。 ④ 游戏是否结束。 初心至善 匠心育人 14.1 需求分析 为方便读者理解各功能之间的联系，此处画出程序的流程图，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 对程序中各功能有了初步了解后，本节将带领大家实现每个功能。首先，程序需选用合适的数据结构，由于游戏可以看成由4×4个数字组成，每移动一次，就是对这4×4个数字进行操作，因此数据结构可以选择二维列表（二维列表类似于二维矩阵），具体如下所示： 通过print()函数打印该二维列表，则输出结果如下所示： 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 二维列表中的数据需显示在4×4方块中，具体实现如下所示： 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 其中，第2行与第22行输出带颜色的字符串，其语法格式如下： 显示方式、前景色与背景色都用数字表示，具体如下两表所示。 ifZero ()函数的实现如下所示： 其中，若参数s为0，则返回空字符，否则返回参数s。 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 此时，只需在上述界面的基础上再随机生成两个数（2或4）就可以构成初始界面，具体如下所示： 程序调用init()函数生成初始界面，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 界面显示功能完成后，接下来实现上下左右功能，它是整个游戏的核心功能。由于上下左右4个方向的具体实现代码类似，此处只讲解向右移动的实现，具体如下所示： 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 每次执行移动操作后，程序中需自动添加一个随机数（2或4）并重新输出显示界面，具体如下所示： 此处只需将随机数添加到对应矩阵不为0的元素处，再调用display()函数显示界面即可。 最后，程序需检查游戏是否结束，具体如下所示： 初心至善 匠心育人 14.2 程序设计 上述代码使用for循环遍历二维矩阵中每个元素，若存在某个元素为0或存在某个元素可以与周围的元素相加时，游戏未结束；否则，游戏结束。 初心至善 匠心育人 14.3 代码实现 14.2节介绍了2048游戏中必须实现的各种功能，接下来讲解如何将这些功能组合成程序流程，具体如下所示： 上述代码使用while循环与if-elif-else语句来控制整个程序的流程。 接下来编写代码测试整个程序，具体如下所示： 至此,整个程序编写完成。 初心至善 匠心育人 14.4 效果实现 程序代码编辑完成，如果没有错误，便可运行。本节演示程序运行效果。 1. 初始界面 程序运行后，首先进入初始界面，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.4 效果实现 2. 上移 当输入W时，游戏中所有数字会向上移动。移动过程中，相同数字方块在靠拢时会相加，并将结果与得分相加。移动完成后，程序会随机添加一个数字，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.4 效果实现 3. 下移 当输入S时，游戏中所有数字会向下移动。移动过程中，相同数字方块在靠拢时会相加，并将结果与得分相加。移动完成后，程序会随机添加一个数字，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.4 效果实现 4. 左移 当输入A时，游戏中所有数字会向左移动。移动过程中，相同数字方块在靠拢时会相加，并将结果与得分相加。移动完成后，程序会随机添加一个数字，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.4 效果实现 5. 右移 当输入D时，游戏中所有数字会向右移动。移动过程中，相同数字方块在靠拢时会相加，并将结果与得分相加。移动完成后，程序会随机添加一个数字，如图所示。 初心至善 匠心育人 14.4 效果实现 6. 退出游戏 当输入Q时，程序退出游戏，如图所示。 初心至善 匠心育人 通过本章的学习，大家须掌握Python语言的开发流程和技巧，熟练运用Python语言基础知识，提高运用Python语言解决实际问题的能力。 本章小结 初心至善